烯炔环化反应是指同时含有双键和三键的有机分子发生环化反应的过程。过渡金属催化烯炔化合物的环化反应是构建环状化合物的重要手段之一,在药物合成、生物活性天然产物全合成以及新材料合成等方面有着重要的意义,因而一直是有机化学中重要的研究领域之一。过渡金属催化的烯炔环化反应作为有机合成中简洁、高效的构建碳-碳键新方法有以下几个特点:由简单易得的开链化合物出发可以高效的合成环状化合物;是环境友好、步骤和原子经济性的合成策略;具有高化学选择性、高区域选择性,在适当配合使用手性配体或试剂的条件下会有高对映选择性;可以方便地得到用经典方法较难合成的特殊分子骨架。环状结构是天然产物和生物活性分子中普遍存在的结构基元,大多数的结构复杂分子都含有两个或多个环。在构筑环的方法中,过渡金属催化烯炔的环化反应是最为高效、便捷的方法之一。近年来,对过渡金属催化的烯炔环化反应研究越来越多,并取得了不错的成果。为了丰富烯炔环化反应的多样性,为环状化合物的合成提供便捷的途径,我们尝试对1,7-烯炔的环化反应进行了研究,以期开发出简单高效的方法。基于上述原因,本论文主要研究了过渡金属催化不饱和烃C-H官能团化/环化反应研究。本论文主要包括如下内容:(1)首先对近年来烯炔环化反应的研究进展进行了详细评述。主要从构建环的方式等两个方面进行综合评述,包括:(i)烯炔自身环化反应的研究进展,烯炔自身环化主要包含烯炔的结构重排和环异构化两种方式;(ii)有外来官能团参与的烯炔环化反应包括外来官能团不参与和参与环构建两种方式。主要集中对有外来官能团参与的烯炔环化反应研究内容和机理进行了描述探讨。(2)发现了一种高效的钯催化1,7-烯炔与芳基四氟硼酸重氮盐的[2+2+1]串联环化反应,合成出一些天产物和药物的基本骨架部分的环戊基并喹啉酮类化合物。在该反应中,参与环构建的苯环来源于芳基四氟硼酸重氮盐,并且在产物中形成螺环结构。该方法一步反应实现了多个化学键的切断与形成,缩短了反应步骤、反应时间和反应过程中的物料损耗。(3)发展了一种反应条件简单且底物范围广的铜催化1,7-烯炔与芳基磺酰氯的[2+2+2]串联环化反应。以芳基磺酰氯提供芳环参与环的构建,合成了一系列的稠环化合物。通过实验验证苯磺酰氯提供的苯基先进攻碳-碳三键,然后再发生邻位环化。(4)建立了一种1,7-烯炔与金属硫化物的[2+2+1]串联环化反应。该方法是一类构建噻吩环的新策略,反应中用金属硫化物提供一个硫原子参与环构建,合成了一系列二氢和四氢噻吩衍生物。(5)提出了一种1,7-烯炔的硝基化串联环化反应。该方法用叔丁基亚硝酸酯作硝基源,提供了三个硝基参与反应,其中一个硝基苯还原成氨基。该反应经过了烯烃硝基化、1,7-烯炔6-exo-trig环化、C-H硝基化和还原环化。用高分辨质谱对反应进行了实时监测,捕捉到了反应可能的中间体,推测出了反应的可能机理。(6)发现了一种1,7-烯炔与二氯甲烷的[2+2+1]碳环化反应。有两分子二氯甲烷参与反应,其中一分子二氯甲烷参与[2+2+1]的环构建;另外一分子二氯甲烷生成醛基。该方法一步反应实现了多个C-Cl/C-H的官能团化,提供了用二氯甲烷合成醛基的新方法。(7)在光催化的作用下,实现了活泼烯烃和烷基卤代物的串联环化反应。用烷基卤代物与活泼烯烃反应合成了一系列多卤代的吲哚酮类或者吡咯烷酮类化合物,并进一步合成了烯基和炔基卤代物。